第05章 列車自動防護(ATP)系統(tǒng)

1、 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 1 第5章 列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 2 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 3 5.1 ATP系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)的基本概念 ATP是是ATC的基本環(huán)節(jié)，是列車運的基本環(huán)節(jié)，是列車運 行超速防護或列車運行速度監(jiān)督的系統(tǒng)。行超速防護或列車運行速度監(jiān)督的系統(tǒng)。 主要內(nèi)容包括：對列車運行進行超速防主要內(nèi)容包括：對列車運行進行超速防 護，對與安全有關的設備實行監(jiān)控，實護，對與安全有關的設備實行監(jiān)控，實 現(xiàn)列車位置檢測，保證列車間的安全間現(xiàn)列車位置檢測

2、，保證列車間的安全間 隔，保證列車在安全速度下運行，完成隔，保證列車在安全速度下運行，完成 信號顯示，故障報警，降級提示，列車信號顯示，故障報警，降級提示，列車 參數(shù)和線路參數(shù)的輸入，與參數(shù)和線路參數(shù)的輸入，與ATS、ATO 及車輛系統(tǒng)接口并進行信息交換等。及車輛系統(tǒng)接口并進行信息交換等。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 4 ATP系統(tǒng)不斷將來自聯(lián)鎖設備和操作層面系統(tǒng)不斷將來自聯(lián)鎖設備和操作層面 上的信息、線路信息、前方目標點的距離和允上的信息、線路信息、前方目標點的距離和允 許速度信息等從地面通過軌道電路等設備傳至許速度信息等從地面通過軌道電路等設備傳至 車上，

3、從而由車載設備計算得到當前所允許的車上，從而由車載設備計算得到當前所允許的 速度，或由行車控制中心計算出目標速度傳至速度，或由行車控制中心計算出目標速度傳至 車上，由車載設備測得實際運行速度，依此來車上，由車載設備測得實際運行速度，依此來 對列車速度實行監(jiān)督，使之始終在安全速度下對列車速度實行監(jiān)督，使之始終在安全速度下 運行。當列車速度超過運行。當列車速度超過ATP裝置所指示的速度裝置所指示的速度 時，時，ATP的車上設備就發(fā)出制動命令，使列車的車上設備就發(fā)出制動命令，使列車 自動地制動；當列車速度降至自動地制動；當列車速度降至ATP所指示的速所指示的速 度以下時，可自動緩解。這樣，可縮短列車

4、運度以下時，可自動緩解。這樣，可縮短列車運 行間隔，可靠地保證列車不超速、不冒進。行間隔，可靠地保證列車不超速、不冒進。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 5 5.2 ATP系統(tǒng)設備的組成系統(tǒng)設備的組成 ATP系統(tǒng)的設備主要由軌旁設備和車載設系統(tǒng)的設備主要由軌旁設備和車載設 備兩部分組成。備兩部分組成。 采用軌道電路傳送采用軌道電路傳送ATP信息時，信息時，ATP系統(tǒng)系統(tǒng) 由設于控制站的軌旁單元、設于線路上各軌由設于控制站的軌旁單元、設于線路上各軌 道電路分界點的調(diào)諧單元和車載道電路分界點的調(diào)諧單元和車載ATP設備組成，設備組成， 并包括與并包括與ATS、ATO、聯(lián)

5、鎖設備的接口設、聯(lián)鎖設備的接口設 備。備。ATP軌旁單元主要是計算機，負責對所獲軌旁單元主要是計算機，負責對所獲 得信息的處理、發(fā)送和接收。因為得信息的處理、發(fā)送和接收。因為ATP系統(tǒng)系統(tǒng) 是安全系統(tǒng)，軌旁單元至少要有結構相同、程是安全系統(tǒng)，軌旁單元至少要有結構相同、程 序相同且獨立的兩臺計算機，數(shù)據(jù)同時進行處序相同且獨立的兩臺計算機，數(shù)據(jù)同時進行處 理和比對，采用理和比對，采用2取取2的結構，或者的結構，或者3取取2系統(tǒng)。系統(tǒng)。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 6 連續(xù)式連續(xù)式ATP系統(tǒng)利用數(shù)字音頻軌道電系統(tǒng)利用數(shù)字音頻軌道電 路，向列車連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)，允許連續(xù)

6、監(jiān)督路，向列車連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)，允許連續(xù)監(jiān)督 和控制列車運行。由軌道電路反映軌道狀態(tài)，和控制列車運行。由軌道電路反映軌道狀態(tài)， 傳輸傳輸ATP信息，在軌旁無需其他傳輸設備。信息，在軌旁無需其他傳輸設備。 當軌道電路區(qū)段空閑時，發(fā)送軌道電路檢測當軌道電路區(qū)段空閑時，發(fā)送軌道電路檢測 電碼。當列車占用時，向軌道電路發(fā)送電碼。當列車占用時，向軌道電路發(fā)送ATP 信息。信息。 軌道旁的軌道電路連接箱內(nèi)（發(fā)送、軌道旁的軌道電路連接箱內(nèi)（發(fā)送、 接收端各一個）僅有電路調(diào)諧用的無源元件，接收端各一個）僅有電路調(diào)諧用的無源元件， 包括軌道耦合單元及長環(huán)線。包括軌道耦合單元及長環(huán)線。 信號與通信概論信號與通信概論

7、第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 7 車載車載ATP設備完成命令解碼、速度探測、設備完成命令解碼、速度探測、 超速下的強制執(zhí)行、特征顯示、車門操作等任超速下的強制執(zhí)行、特征顯示、車門操作等任 務。務。ATP車載設備主要功能是對所接收信息進車載設備主要功能是對所接收信息進 行處理，其包括接收裝置（天線）、信息處理行處理，其包括接收裝置（天線）、信息處理 器和測速單元。器和測速單元。ATP車載設備將地面?zhèn)鱽淼臄?shù)車載設備將地面?zhèn)鱽淼臄?shù) 據(jù)通過據(jù)通過ATP接收裝置接收，然后與預先儲存的接收裝置接收，然后與預先儲存的 列車數(shù)據(jù)一起進行計算，得出列車的允許最大列車數(shù)據(jù)一起進行計算，得出列車的允許最大 速度

8、，將此速度和來自測速單元（速度傳感器）速度，將此速度和來自測速單元（速度傳感器） 的實時速度進行比較，超速時，啟動報警和制的實時速度進行比較，超速時，啟動報警和制 動。同時，動。同時，ATP車載設備還通過與列車接口，車載設備還通過與列車接口， 將所得的速度信息傳給將所得的速度信息傳給TOD顯示，借助顯示，借助TOD司司 機能按照機能按照ATP系統(tǒng)的指示駕駛，以保證安全。系統(tǒng)的指示駕駛，以保證安全。 ATP車載設備也采用車載設備也采用2取取2或者或者3取取2的系統(tǒng)結構，的系統(tǒng)結構， 以保證系統(tǒng)最大限度的可用性。以保證系統(tǒng)最大限度的可用性。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）

9、系統(tǒng) 8 5.3 ATP系統(tǒng)的主要功能系統(tǒng)的主要功能 5.3.1 列車速度監(jiān)督和超速防護功能列車速度監(jiān)督和超速防護功能 列車速度監(jiān)督是列車速度監(jiān)督是ATP系統(tǒng)的基礎功能，也系統(tǒng)的基礎功能，也 是最重要的功能。如果列車實際速度超過允許是最重要的功能。如果列車實際速度超過允許 速度的一個設定偏差，則列車會采取相應的自速度的一個設定偏差，則列車會采取相應的自 動報警或制動措施進行安全防護。動報警或制動措施進行安全防護。 圖圖5-1所所 示，為車載中央控制單元根據(jù)地面設備傳至車示，為車載中央控制單元根據(jù)地面設備傳至車 上的信息以及列車自身的制動率，計算得出的上的信息以及列車自身的制動率，計算得出的 兩

10、個防護點（信號點或列車）之間的超速防護兩個防護點（信號點或列車）之間的超速防護 速度監(jiān)控曲線。速度監(jiān)控曲線。v0為所允許的最高列車速度，為所允許的最高列車速度， v1,v2,v3，分別為所測得的實時速度，則，分別為所測得的實時速度，則ATP 會根據(jù)不同情況采用不同的方法，以保證列車會根據(jù)不同情況采用不同的方法，以保證列車 運行的安全和平穩(wěn)。運行的安全和平穩(wěn)。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 9 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 10 ATP不僅可用來保證列車之間的運不僅可用來保證列車之間的運 行安全，還用于受曲線等線路條件、通行安全，還

11、用于受曲線等線路條件、通 過道岔、慢行區(qū)間等限制而需要限速的過道岔、慢行區(qū)間等限制而需要限速的 區(qū)段。因此限速等級是根據(jù)后續(xù)列車和區(qū)段。因此限速等級是根據(jù)后續(xù)列車和 先行列車之間的距離、線路條件等來決先行列車之間的距離、線路條件等來決 定的。定的。ATP可對列車運行速度進行分級可對列車運行速度進行分級 或連續(xù)監(jiān)督。或連續(xù)監(jiān)督。 超速防護一般的速度限制分為固定超速防護一般的速度限制分為固定 限速、臨時限速、區(qū)域限速、閉塞分區(qū)限速、臨時限速、區(qū)域限速、閉塞分區(qū) 限速等多種類型。限速等多種類型。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 11 固定限速。固定限速是在設計階段設置的

12、。固定限速。固定限速是在設計階段設置的。 車載車載ATP和和ATO設備都儲存著整條線路上的固定限設備都儲存著整條線路上的固定限 速區(qū)信息。速度梯降級別為速區(qū)信息。速度梯降級別為1 km/h。它決定了。它決定了 “目標距離目標距離”工作模式下的可能給出的最優(yōu)行車間工作模式下的可能給出的最優(yōu)行車間 隔。隔。 臨時限速。限制速度在某些條件下（施工現(xiàn)臨時限速。限制速度在某些條件下（施工現(xiàn) 場、臨時危險點）可以被降低。臨時速度限制區(qū)段場、臨時危險點）可以被降低。臨時速度限制區(qū)段 的范圍總是限制在一個或多個軌道電路。在緊急情的范圍總是限制在一個或多個軌道電路。在緊急情 況下，通過特殊速度碼，可立即將任何一

13、段軌道電況下，通過特殊速度碼，可立即將任何一段軌道電 路上的速度設置為路上的速度設置為25km/h。如果需要設置臨時性。如果需要設置臨時性 限速區(qū)，可以在地面安裝應答器。這些應答器允許限速區(qū)，可以在地面安裝應答器。這些應答器允許 以以5 km/h為一個階梯，降到為一個階梯，降到25 km/h。在帶有允許。在帶有允許 臨時速度限制編碼的軌道電路里，可通過設置信標臨時速度限制編碼的軌道電路里，可通過設置信標 來實施。來實施。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 12 區(qū)域限速。區(qū)域速度限制是針對軌道電路內(nèi)的預區(qū)域限速。區(qū)域速度限制是針對軌道電路內(nèi)的預 定區(qū)域設定的限制速度

14、，可分為定區(qū)域設定的限制速度，可分為15 km/h、30 km/h、 45 km/h、60 km/h。區(qū)域限速可由。區(qū)域限速可由ATP軌旁設備設軌旁設備設 置，也可在需要時由控制中心控制，但控制中心只置，也可在需要時由控制中心控制，但控制中心只 能復位控制中心設置的區(qū)域限速。如果控制中心離能復位控制中心設置的區(qū)域限速。如果控制中心離 線或通信失敗，則本地軌旁設備可直接設置區(qū)域限線或通信失敗，則本地軌旁設備可直接設置區(qū)域限 速。一旦設置了限速，集中站的速。一旦設置了限速，集中站的ATP軌旁設備就將產(chǎn)軌旁設備就將產(chǎn) 生到速度限制區(qū)的新的目標距離和實際的目標限制生到速度限制區(qū)的新的目標距離和實際的目

15、標限制 速度，通過軌道電路傳送給接近限速區(qū)域的列車，速度，通過軌道電路傳送給接近限速區(qū)域的列車， 列車在該區(qū)域中的運行速度就不允許超過限速。如列車在該區(qū)域中的運行速度就不允許超過限速。如 果列車速度超過限速，則車載果列車速度超過限速，則車載ATP將啟動緊急制動，將啟動緊急制動， 直到列車速度低于限速。直到列車速度低于限速。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 13 閉塞分區(qū)限速。閉塞分區(qū)限速是對單獨的閉塞分區(qū)限速。閉塞分區(qū)限速是對單獨的 軌道電路設置最大的線路速度和目標速度。通過軌道電路設置最大的線路速度和目標速度。通過 ATP軌旁設備選擇最大速度，所選的速度作為軌道

16、軌旁設備選擇最大速度，所選的速度作為軌道 電路的最大允許速度。電路的最大允許速度。 一般速度監(jiān)督功能的輸入，包括車載速度距一般速度監(jiān)督功能的輸入，包括車載速度距 離功能中的列車現(xiàn)行速度和位置信息，以及服務離功能中的列車現(xiàn)行速度和位置信息，以及服務 自診斷功能中的列車數(shù)據(jù)（例如列車最大允許速自診斷功能中的列車數(shù)據(jù)（例如列車最大允許速 度）。速度監(jiān)督功能的輸出，包括向司機人機接口度）。速度監(jiān)督功能的輸出，包括向司機人機接口 功能提供最大允許速度和列車速度警告；向列車制功能提供最大允許速度和列車速度警告；向列車制 動系統(tǒng)提供緊急制動命令；向服務自診斷功能提動系統(tǒng)提供緊急制動命令；向服務自診斷功能提

17、供列車數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、處理和記錄數(shù)據(jù)，以及出供列車數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、處理和記錄數(shù)據(jù)，以及出 錯的信息。錯的信息。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 14 5.3.2安全性停車點防護功能安全性停車點防護功能 安全性停車點防護，以保證列車停在停安全性停車點防護，以保證列車停在停 車點（不超過停車點）為目的。在車點（不超過停車點）為目的。在ATP監(jiān)督監(jiān)督 下的人工駕駛模式下的人工駕駛模式( ATPM)、列車自動駕駛、列車自動駕駛 模式模式(ATO)和列車自動折返模式和列車自動折返模式(STBY)中，中， 當前方列車占用的軌道區(qū)段內(nèi)有安全或危險當前方列車占用的軌道區(qū)段內(nèi)有安全

18、或危險 停車點時，該監(jiān)督防護功能都有效。停車點時，該監(jiān)督防護功能都有效。 按照列車至停車點的距離，按照列車至停車點的距離，ATP車載設車載設 備根據(jù)列車制動性能以及接收到的前方線路備根據(jù)列車制動性能以及接收到的前方線路 的信息等，計算一條最終為零的制動曲線。的信息等，計算一條最終為零的制動曲線。 列車的速度限制連續(xù)地改變，并通過最終為列車的速度限制連續(xù)地改變，并通過最終為 零的制動曲線實施定點制動。零的制動曲線實施定點制動。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 15 5.3.3測速測距功能測速測距功能 ATP的測速測距功能是基于測速單元的輸?shù)臏y速測距功能是基于測速單元

19、的輸 入，負責列車運行速度、運行距離、運行方向入，負責列車運行速度、運行距離、運行方向 和位置的測定，是車載設備的關鍵部分。對于和位置的測定，是車載設備的關鍵部分。對于 采用數(shù)字音頻軌道電路的采用數(shù)字音頻軌道電路的ATC系統(tǒng)，距離是系統(tǒng)，距離是 根據(jù)各軌道電路的始端來測量的，并通過使用根據(jù)各軌道電路的始端來測量的，并通過使用 測速單元的輸入和固定數(shù)據(jù)（車輪直徑）來測速單元的輸入和固定數(shù)據(jù)（車輪直徑）來 確定。計算距離準許車輪直徑、脈沖發(fā)生和車確定。計算距離準許車輪直徑、脈沖發(fā)生和車 輪黏著打滑而造成的誤差。輪黏著打滑而造成的誤差。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng)

20、16 測速有車載設備自測和系統(tǒng)測量兩種方法。測速有車載設備自測和系統(tǒng)測量兩種方法。 車載設備自測有測速發(fā)電機、路程脈沖發(fā)生車載設備自測有測速發(fā)電機、路程脈沖發(fā)生 器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等，器、光電式傳感器和霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器等， 它們安裝在無動力車輛的輪軸上。系統(tǒng)測量有它們安裝在無動力車輛的輪軸上。系統(tǒng)測量有 衛(wèi)星測速和雷達測速等方法。衛(wèi)星測速和雷達測速等方法。 測速發(fā)電機。測速發(fā)電機安裝在車輪軸頭測速發(fā)電機。測速發(fā)電機安裝在車輪軸頭 上，它發(fā)出的電壓與車速成正比，該電壓經(jīng)處上，它發(fā)出的電壓與車速成正比，該電壓經(jīng)處 理后產(chǎn)生模擬量和數(shù)字量兩個輸出，分別用來理后產(chǎn)生模擬量和數(shù)字

21、量兩個輸出，分別用來 驅(qū)動速度表和進入車上主機用于速度比較。測驅(qū)動速度表和進入車上主機用于速度比較。測 速發(fā)電機簡單，但在低速范圍內(nèi)精度較差，可速發(fā)電機簡單，但在低速范圍內(nèi)精度較差，可 靠性也不高?？啃砸膊桓摺?信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 17 里程脈沖發(fā)生器。其核心部件是一個里程脈沖發(fā)生器。其核心部件是一個16極的極的 凸輪，隨著車輪的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生一系列脈沖，車速越凸輪，隨著車輪的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生一系列脈沖，車速越 快，脈沖數(shù)越多，只要在一定時間內(nèi)記錄下脈沖的快，脈沖數(shù)越多，只要在一定時間內(nèi)記錄下脈沖的 數(shù)目，即能換算成列車的實際速度。數(shù)目，即能換算成列車的實際速度

22、。 光電式傳感器。光電式傳感器應用光電傳感光電式傳感器。光電式傳感器應用光電傳感 技術，它有一個多列光圈盤，隨著車輪的轉(zhuǎn)動，光技術，它有一個多列光圈盤，隨著車輪的轉(zhuǎn)動，光 線不斷地通過和被隉擋，使光電式傳感器產(chǎn)生電脈線不斷地通過和被隉擋，使光電式傳感器產(chǎn)生電脈 沖，記錄脈沖數(shù)目來測量車速。沖，記錄脈沖數(shù)目來測量車速。 霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器。車輪轉(zhuǎn)動時，使霍霍爾式脈沖轉(zhuǎn)速傳感器。車輪轉(zhuǎn)動時，使霍 爾式傳感器產(chǎn)生頻率正比于車輪轉(zhuǎn)速的信號，來進爾式傳感器產(chǎn)生頻率正比于車輪轉(zhuǎn)速的信號，來進 行測速。行測速。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 18 在目標距離模式中，列車位置

23、對于安全性至關重在目標距離模式中，列車位置對于安全性至關重 要。如何測量距停車點的精確距離是列車運行超速防要。如何測量距停車點的精確距離是列車運行超速防 護系統(tǒng)的重要任務。通過連續(xù)確定列車行駛距離，護系統(tǒng)的重要任務。通過連續(xù)確定列車行駛距離， ATP車載設備可以隨時查找列車的精確位置。距離信車載設備可以隨時查找列車的精確位置。距離信 息以音頻軌道電路的分界來定位，當列車經(jīng)過軌道電息以音頻軌道電路的分界來定位，當列車經(jīng)過軌道電 路的分界時，距離測量被同步。路的分界時，距離測量被同步。 測距一般是通過測速和輪徑完成的，同過測速設測距一般是通過測速和輪徑完成的，同過測速設 備獲得車輪旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，考慮

24、運行方向和車輪直徑來備獲得車輪旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，考慮運行方向和車輪直徑來 計算走行距離。測距系統(tǒng)使用兩個傳感器測量數(shù)據(jù)，計算走行距離。測距系統(tǒng)使用兩個傳感器測量數(shù)據(jù)， 為了保證安全，當兩個數(shù)據(jù)不一致時，取其中的最大為了保證安全，當兩個數(shù)據(jù)不一致時，取其中的最大 值。列車定位也是通過測距完成的，在有軌道電路的值。列車定位也是通過測距完成的，在有軌道電路的 線路上，將軌道電路的分割點作為列車絕對位置，列線路上，將軌道電路的分割點作為列車絕對位置，列 車的實際位置可以通過絕對位置加測距距離得出，同車的實際位置可以通過絕對位置加測距距離得出，同 時考慮到列車空轉(zhuǎn)打滑的情況，每隔一段距離應對時考慮到列車空轉(zhuǎn)打

25、滑的情況，每隔一段距離應對 列車實際位置進行校核。列車實際位置進行校核。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 19 5.3.4車門監(jiān)控功能車門監(jiān)控功能 ATP對車門控制主要是對車門狀態(tài)的監(jiān)督。對車門控制主要是對車門狀態(tài)的監(jiān)督。 當列車沒有在站臺停穩(wěn)時，當列車沒有在站臺停穩(wěn)時，ATP不允許打開車不允許打開車 門；當門；當ATP檢測到列車在移動，而車門沒有鎖檢測到列車在移動，而車門沒有鎖 在關閉狀態(tài)時，在關閉狀態(tài)時，ATP實施緊急制動。列車在車實施緊急制動。列車在車 站預定停車區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)且停車點的誤差在允許站預定停車區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)且停車點的誤差在允許 范圍內(nèi)時，范圍內(nèi)時，AT

26、P才允許車門開關操作；當才允許車門開關操作；當 列車?？空九_的精度偏離列車停靠站臺的精度偏離0. 5m或或1m時，允許時，允許 列車以列車以5 km/h移動，以精確停車。移動，以精確停車。ATP不斷不斷 監(jiān)視安全門，確保車門無異常打開。監(jiān)視安全門，確保車門無異常打開。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 20 5.3.5TOD顯示功能顯示功能 TOD是信號系統(tǒng)和司機的接口（見圖是信號系統(tǒng)和司機的接口（見圖2- 2），借助于），借助于TOD，司機能夠按照，司機能夠按照ATP系統(tǒng)系統(tǒng) 的指示安全運行。的指示安全運行。TOD向司機顯示列車的實向司機顯示列車的實 際速度、目標

27、速度、最大允許速度以及際速度、目標速度、最大允許速度以及ATP 設備的運行狀態(tài)。另外設備的運行狀態(tài)。另外TOD還顯示列車運行還顯示列車運行 時產(chǎn)生的重要故障信息，在部分情況下還有時產(chǎn)生的重要故障信息，在部分情況下還有 音響警報功能。音響警報功能。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 21 5.3.6列車安全間隔控制功能列車安全間隔控制功能 列車安全間隔功能負責保持（移動閉塞時）列車列車安全間隔功能負責保持（移動閉塞時）列車 之間的最小安全距離，還負責發(fā)出運行授權。只有在之間的最小安全距離，還負責發(fā)出運行授權。只有在 進路已經(jīng)排列完成時，聯(lián)鎖功能才發(fā)出列車運行授權，進路

28、已經(jīng)排列完成時，聯(lián)鎖功能才發(fā)出列車運行授權， 準許列車進入進路。當前行列車仍在進路中時，可為準許列車進入進路。當前行列車仍在進路中時，可為 后續(xù)列車再次排列進路。后續(xù)列車再次排列進路。 由由ATP軌旁功能發(fā)出的運行授權，根據(jù)相應的安全軌旁功能發(fā)出的運行授權，根據(jù)相應的安全 停車點的選擇和激活而定。這些安全停車點的選定依停車點的選擇和激活而定。這些安全停車點的選定依 賴于進路內(nèi)軌道區(qū)段的狀態(tài)。安全停車點的位置在信賴于進路內(nèi)軌道區(qū)段的狀態(tài)。安全停車點的位置在信 號系統(tǒng)的設計中確定，這方面的信息保存在號系統(tǒng)的設計中確定，這方面的信息保存在ATP軌旁軌旁 設備中。位置的選定是為了在各安全停車點以外提供

29、設備中。位置的選定是為了在各安全停車點以外提供 一安全的距離。在列車控制中，安全距離提供了差錯一安全的距離。在列車控制中，安全距離提供了差錯 的限度。速樣，在的限度。速樣，在ATP監(jiān)督下，列車絕對不可能發(fā)生監(jiān)督下，列車絕對不可能發(fā)生 通過危險點的情況。通過危險點的情況。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 22 5.4 ATP系統(tǒng)的控制模式及原理系統(tǒng)的控制模式及原理 5.4.1 階梯式分級制動控制模式階梯式分級制動控制模式 階梯式分級制動控制模式是以固定閉塞分階梯式分級制動控制模式是以固定閉塞分 區(qū)為單元，各閉塞分區(qū)采用不同的低頻頻率調(diào)區(qū)為單元，各閉塞分區(qū)采用不同的低

30、頻頻率調(diào) 制，指示不同的控制限制速度等級。制，指示不同的控制限制速度等級。 階梯式分級制動控制模式俗稱大臺階式，階梯式分級制動控制模式俗稱大臺階式， 速度控制限制曲線如圖速度控制限制曲線如圖5-2所示。它將一個列車所示。它將一個列車 全制動距離劃分為若干個（一般全制動距離劃分為若干個（一般34個）固定個）固定 閉塞分區(qū)單元，每一閉塞分區(qū)根據(jù)與前行列車閉塞分區(qū)單元，每一閉塞分區(qū)根據(jù)與前行列車 的距離來確定限速值。當列車實際速度高于檢的距離來確定限速值。當列車實際速度高于檢 查值時，列車自動制動。這種控制方式的制動查值時，列車自動制動。這種控制方式的制動 曲線呈階梯狀，故稱速度階梯分級控制模式。曲

31、線呈階梯狀，故稱速度階梯分級控制模式。 固定閉塞制式的固定閉塞制式的ATC系統(tǒng)通常采用階梯式分級系統(tǒng)通常采用階梯式分級 制動模式。制動模式。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 23 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 24 速度階梯控制是利用軌道電路傳輸多個低速度階梯控制是利用軌道電路傳輸多個低 頻信息，將這些低頻信息賦予不同的速度碼含頻信息，將這些低頻信息賦予不同的速度碼含 義，車載控制設備根據(jù)接收到的不同低頻頻率義，車載控制設備根據(jù)接收到的不同低頻頻率 信息速度碼，實施不同的速度控制方式，從而信息速度碼，實施不同的速度控制方式，從而 保

32、證列車在不同的閉塞系統(tǒng)下，都可以實現(xiàn)安保證列車在不同的閉塞系統(tǒng)下，都可以實現(xiàn)安 全防護。全防護。 階梯式分級制動控制模式有出口檢查和人階梯式分級制動控制模式有出口檢查和人 口檢查兩種控制方式，分別稱為滯后速度控制口檢查兩種控制方式，分別稱為滯后速度控制 和提前速度控制，如圖和提前速度控制，如圖5-3所示。所示。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 25 階梯式分段速度控制模式的主要優(yōu)點是簡單，階梯式分段速度控制模式的主要優(yōu)點是簡單， 需要地車傳輸?shù)男畔⒘啃?，不需要知道列車的準確需要地車傳輸?shù)男畔⒘啃?，不需要知道列車的準確 位置，只需要知道列車占用哪個區(qū)段即可。缺點是位

33、置，只需要知道列車占用哪個區(qū)段即可。缺點是 為保證安全，需依照行車性能最壞的列車設定目標為保證安全，需依照行車性能最壞的列車設定目標 限制曲線，不能充分發(fā)揮行車效率，不能滿足高密限制曲線，不能充分發(fā)揮行車效率，不能滿足高密 度行車的需要。度行車的需要。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 26 5.4.2速度一距離模式曲線制動控制模式速度一距離模式曲線制動控制模式 速度一距離模式曲線（簡稱模式曲線），速度一距離模式曲線（簡稱模式曲線）， 是根據(jù)目標速度、線路參數(shù)、列車參數(shù)、制動是根據(jù)目標速度、線路參數(shù)、列車參數(shù)、制動 性能等確定的反映列車允許速度與目標距離間性能等確定

34、的反映列車允許速度與目標距離間 關系的曲線，包括從任何速度計算出列車制動關系的曲線，包括從任何速度計算出列車制動 到停止的不同模式曲線，它反映了列車在各點到停止的不同模式曲線，它反映了列車在各點 實時允許運行的速度值。實時允許運行的速度值。 速度一距離模式曲線制動（簡稱模式曲線速度一距離模式曲線制動（簡稱模式曲線 制動），是依靠連續(xù)式速度一距離模式曲線實制動），是依靠連續(xù)式速度一距離模式曲線實 現(xiàn)列車實時安全追蹤運行控制的方式，可滿足現(xiàn)列車實時安全追蹤運行控制的方式，可滿足 提高行車密度的需要。曲線模式按照是否保留提高行車密度的需要。曲線模式按照是否保留 地面固定閉塞分區(qū)，又分為曲線式分級制動模地面固定閉塞分區(qū)，又分為曲線式分級制動模 式和一級制動模式兩種類型。式和一級制動模式兩種類型。 信號與通信概論信號與通信概論第5章列車自動防護（ATP）系統(tǒng) 27 曲線式分級制動模式，是保留地面固定閉曲線式分級制動模式，是保留地面固定閉 塞分區(qū)，根據(jù)閉塞分區(qū)提供的允許速度（目標塞分區(qū)，根據(jù)閉塞分區(qū)提供的允許速度（目標 速度）值、目標距離及列車本身的性能參數(shù)和速度）值、目標距離及列車本身的性能參數(shù)